[Java]字符串

1. 不可变String

String对象是不可变的，String类中每一个看起来会修改String值的方法，实际上都是创建了一个全新的String对象，例如：

public class Immutable {
  public static String upcase(String s) {
    return s.toUpperCase();
  }
  public static void main(String[] args) {
    String str1 = "String1";
    String str2 = upcase(str1);
    System.out.println(str1);
    System.out.println(str2);
  }
}

当把str1传给upcase()方法时，实际传递的是引用的一个拷贝。每当把String对象作为方法的参数时，都会复制一份引用。可以给一个String对象加任意多的别名，指向它的任何引用都不可能改变它的值。用于String的"+"与"+="是Java中仅有的两个重载过的操作符，而Java并不允许程序员重载任何操作符。操作符"+"可以用来连接String，例如：

String mango = "mango";
String s = "abc" + mango + "def" + 47;
System.out.println(s);

2. String操作

以下是String对象具备的一些基本方法：

方法	参数	应用
length()		String中字符的个数
charAt()	Int索引	取得String索引位置上的char
getChars(), getBytes()	复制部分起点和终点索引，目标数组，目标数组起始索引	复制char或byte到目标数组
toCharArray()		生成一个char[]
equals(), equalsIgnoreCase()	进行比较的String	比较两个String内容是否相同
compareTo()	进行比较的String	按词典顺序比较String内容
contains()	要搜索的CharSequence	String对象是否包含参数内容
contentEquals()	进行比较的CharSequence或StringBuffer	String是否与参数内容完全一致
equalsIgnoreCase()	进行比较的String	忽略大小写比较内容
regionMatcher()	该String的索引偏移量，另一个String及索引偏移量，比较长度	所比较区域是否相等
startsWith()	可能的起始String	String是否以此参数起始
endsWith()	可能的后缀String	String是否以此参数做后缀
indexOf(), lastIndexOf()	char; char与起始索引; String; String与起始索引	String是否包含参数
substring()	起始索引，终点坐标	返回参数指定的新子字符串
concat()	要连接的String	返回新的连接后的String对象
replace()	要替换掉的字符，用来进行替换的新字符	返回替换后的新String对象
toLowerCase toUpperCase()		返回改变大小写的新String对象
trim()		返回删除两端空白新String对象
valueOf()	Object; char[]; boolean; char; int; long; float; double	返回一个表示参数内容的String
intern()		为每个唯一字符序列生成引用

3. 格式化输出

在Java中，所有新的格式化功能都由java.util.Formatter类处理，它将格式化字符串与数据转译成需要的结果。当创建一个Formatter对象的时候，需要向其构造器传递一些信息，例如：

public class Test {
  private String s;
  private Formatter f;
  public Test(String s, Formatter f) {
    this.s = s;
    this.f = f;
  }
  public void move(int x, int y) {
    f.format("%s at (%d, %d)\n", s, x, y);
  }
  public static void main(String[] args) {
    Test t = new Test("Point", new Formatter(System.out));
    t.move(1, 2);
  }
}

所有的格式化文本都将输出到System.out，Formmatter的构造器经过重载可以接受多种输出目的地，不过最常用的还是PrintStream()、OutputStream和File。在插入数据时，如果想要控制空格与对齐，需要更精细复杂的格式修饰符，语法如下：

%[argument_index$][flags][witdh][.precision]conversion

最常见的是控制一个域的最小尺寸，可以通过指定width实现，Formatter对象通过在必要时添加空格，来确保一个域至少达到某个长度，默认是右对齐的，可以通过使用'-'标志来改变对齐方向。与width相对的是precision，它用来指明最大尺寸，在将precision应用于String时，它表示打印String时输出字符的最大数量，而在将precision应用于浮点数时，它表示小数部分要显示出来的位数。

下表包含了最常用的类型转换：

d	整数型（十进制）	e	浮点数（科学计数）
c	Unicode字符	x	整数（十六进制）
b	Boolean值	h	散列码（十六进制）
s	String	%	字符"%"
f	浮点数（十进制）

4. 正则表达式

导入java.util.regex包，用static Pattern.compile()方法可以编译正则表达式，它根据String类型的正则表达式生成一个Pattern对象，再把想要检索的字符串传入Pattern对象的matcher()方法，生成一个Matcher对象，例如：

  public static void main(String[] args) {
    for(String arg : args) {
      Pattern p = Pattern.compile(arg);
      Matcher m = p.matcher(args[0]);
      while(m.find()) {
        System.out.println("Match " + m.group() + " at positions "
                           + m.start() + "-" + (m.end() - 1)); 
      }
    }
  }
}

Matcher.find()方法可用来查找多个匹配，find()像迭代器一样前向遍历输入字符串。

组是用括号划分的正则表达式，可以根据组的编号来引用某个组，例如A(B(C))D中有三个组：组0是ABCD，组1是BC，组2是C。Machter对象提供一系列方法用以获取组相关的相信：public int groupCount()返回该匹配器的模式中的分组数目，第0组不包括在内。public String group()返回前一次匹配操作的第0组（整个匹配）。public String group(int i)返回在前一次匹配操作期间指定的组号。

在匹配操作成功之后，start()返回先前匹配的起始位置的索引，而end()返回所匹配的最后字符的索引加一的值。匹配操作失败后，调用start()或end()将会产生IllegalStateException。

Pattern类的compile()方法还有另一个版本，它接受一个标记参数，以调整匹配的行为：

Pattern Pattern.compile(String regex, int flag)

其中的flag来自以下Pattern类中的常量：

编译标记	效果
Pattern.CANON_EQ	两个字符当且权当它们的完全规范分解相匹配时，就认为它们是匹配的。
Pattern.CASE_INSENSITIVE(?i)	允许模式匹配不必考虑大小写。
Pattern.COMMENTS(?x)	忽略空格符，并且以#开始直到行末的注释也会被忽略掉。
Pattern.DOTALL(?s)	在这个模式中，表达式"."匹配所有字符，包括行终结符。
Pattern.MULTILINE(?m)	在多行模式下，表达式^和$分别匹配一行的开始和结束。^还匹配输入字符串的开始，而$还匹配输入字符串的结尾。
Pattern.UNICODE_CASE(?u)	当指定这个标记并开户CASE_INSENSITIVE时，大小写不敏感的匹配将按照与Unicode标准相一致的方式进行。
Pattern.UNIX_LINES(?d)	在.、^和$中，只识别行终结符\n。

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